晶闸管电流有效值IT为 IT????180??25?Id??15?9.8A 2?360?IT9.8??6.2A 1.571.57 晶闸管通态平均电流为 IT(AV)? 因为整流二极管电流波形与晶闸管一样，所以其电流有效值和通态平均电流 与晶闸管相等。
晶闸管和整流管承受的最大电压均为2u2，等于123.6V。
（2）计算续流二极管VD的电流定额和电压定额，考虑最严重的工作情况，是在控制角?为最大时，即?max?138.2?时，其有效值和通态平均电流分别为 IDR? IDR(AV)?138.2?Id??15?13.1A ?180?I?VD8.3A 1.57 续流二极管承受的最大电压为2u2，等于123.6V
考虑2倍裕量，晶闸管的额定电压大于等于247.2V，额定电流大于等于12.4A，晶闸管的型号为KP20—3。
（3）计算变压器容量S，考虑最严重的工作状态，在??25?时，变压器二次侧电流有效值I2取最大，此时I2为
???180??25?Id??15?13.9A ?180?.86VA S?u2I2?87.4?13.9?1214 I2?14．晶闸管串联的单相桥式半控整流电路，带大电感负载接续流二极管，如图2-15所示，
变压器二次侧电压有效值为110V，负载中电阻Rd为3Ω，试求：当??60?时，流过整流二极管、晶闸管和续流二极管的电流平均值和有效值，并绘出负载电压及整流二极管、晶闸管、续流二极管的电流波形以及晶闸管承受的电压波形。
图2-15 晶闸管串联的单相桥式半控整流电路
解：因为是大电感负载，带续流二极管，所以 ud?0.9u21?cos? 21?cos60??74.25V 2 当??60?时 ud?0.9?110? Id?ud74.25??24.75A Rd3 流过晶闸管的电流平均值和有效值为
???180??60?Id??24.75?8.25A 2?360????180??60? IT?Id??24.75?14.29A
2?360? IdT? 因为流过整流二极管的波形与晶闸管的一致，所以流过整流二极管的电流平均值和有
效值和流过晶闸管的电流平均值相同。
IdVD?IdT?8.25A，IVD?IT?14.29A 流过续流二极管的电流为 IdDR? IDR?60?Id??24.75?8.25 ?180??60??Id??24.75?14.29
?180?
波形如下：
习题2－14图
15．单相桥式全控整流电路中，若有一只晶闸管因过电流烧成短路，结果会怎样？若这只晶闸管烧成断路，结果又会是怎样？
答 若有一晶闸管因为过电流烧成短路，会引起其他晶闸管因对电源短路而烧毁，严重时使输入变压器因过电流而烧坏。如果这只晶闸管被烧成断路，则单相桥式全控整流电路变为单相半波可控整流电路。
16．对于同一个单相可控整流电路，分别在给电阻性负载供电和给反电动势负载蓄电池充电时，若要求流过负载的电流平均值相同，哪一种负载的晶闸管的额定电流要选大一些？为什么？
答：在流过负载电流平均值相同的条件下，反电动势负载时晶闸管额定电流应选得大一些。因为反电动势负载时，晶闸管导通的条件除了门极需要触发外，还必须瞬时阳极电压大于反电动势E值，所以导通角?比电阻性负载时小。因此，在平均电流值相同时，反电
动势负载的电流波形系数kf比电阻负载时大，所以晶闸管的额定电流应选大一些。 17．单相半波可控整流电路带大电感负载时，为什么必须在负载两端并接续流二极管，电路才能正常工作？它与单相桥式半控整流电路中的续流二极管的作用是否相同？为什么？
答：电感足够大时，若不接续流二极管，则在正半周导通期间电感吸收能量，并储存起来；在电源负半周，电感释放出所吸收的能量，使晶闸管的阳极承受正压继续导通，这样在负载上就出现负电压波形，且负电压波形接近于正电压波形时，ud?0，Id=0。因此，在接上续流二极管后，不论延迟角?多大，电感存储的电能经续流二极管续流，同时晶闸管因承受负压而关断，负载上不出现电压波形，则整流输出电压为
ud?0.45u2(1?cos?)2。
至于单相桥式半控整流电路，不接续流二极管，电路本身具有续流回路，但是在实际运行中，会发生一只晶闸管一直道统而两只二极管轮流导通的异常现象，为避免这种失控情况，在负载侧并联了续流二极管，由此可见，两只二极管的作用不完全相同。
18.可控整流电路有哪些形式？
答：有单相和多相等形式，常用的可控整流电路为： （1） （1） 单相。主要包括：
1） 1） 单相半波；
2） 2） 单相全波（又叫双半波）；
3） 3） 单相桥式（又分单相全控桥和单相半控桥两种形式）； （2） （2） 三相。主要包括：
1） 1） 三相半波（又叫三相零式）；
2） 2） 三相桥式（又分三相全控桥和三相半控桥两种形式）； 3） 3） 带平衡电抗器的双反星形。
上述电路的主电路和参数如图2-1和表2-1所示。
19.哪些地方使用可控整流电路？ 答：可控整流电路可以把交流电压变换成固定或可调的直流电压，凡是需要此类直流电源的地方，都能使用可控整流电路。例如，轧机，龙门刨床，龙门铣床，平面磨床，卧式镗床，造纸和印染机械等可逆或不可逆的直流电动机拖动，蓄电池充电，直流弧焊，电解和电镀等。
20.什么是触发延迟角？
答：在可控整流电路中，可控元件从开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲时止，其间的角度角叫触发延迟角，用α表示，简称触发角，也叫控制角或移相角。
21.什么是导通角？
答:主电路中可控元件在一个周期内导通的电角度，用θ表示。 22.什么叫移相？
答：改变触发脉冲出现的时刻，即改变角α的大小，叫移相。 23.什么叫同步？
答：触发信号和电源电压在频率和相位上相互协调的关系叫同步。例如，在单相半波可控桥电路中，触发脉冲应出现在U2正半周范围内，而且每个周期的α角相同，确保电路输出波形不变，输出电压稳定。
24.单向可控整流电路又那些优缺点？
答：单向可控整流电路线路简单，价格便宜，制造，调试，维修都比较容易。但其输出的直流电压脉动系数较大，若想改变波形，就需要加入电感量较大的平波电抗器，因而增加了设备的复杂性和造价；又因为其接在电网的一相上，当容量较大时，易使三相电网不平衡，造成电力公害，影响供电质量。因此，单向可控整流电路只用在较小容量的地方，一旦功率超过4KW或要求电压脉动系数小的地方都采用三项可控整流电路。
25.可控整流电路为直流电动机供电，为什么主回路中要串入电抗器？ 答：由晶闸管组成的可控整流电路输出的电压波形是脉动的缺角正弦波，当触发延迟角α增大时，输出电压，电流脉动加剧，电流交变分量增大。对直流电机来说，过大的电流分量将导致电动机换向恶化，铁损增加，使电动机过热。又因电流是脉动的，减小到一值时将
会断续，使直流电动机机械特性变软，理想空载转速升高，电流断续影响直流电动机的换向，易产生火花。基于上述原因，要在主回路中串入电抗器，使电动机在轻载下也能保证电流连续，交流分量基本上降落在电抗器上，而电动机能够得到比较恒定的电压和电流。
26.什么是自然续流？
答：首先说明一点，自然续流是半控桥整流电路为例电感性负载特有的现象。单相半控桥整流电路为例，在电源电压u2 a端→VTH1→L→RL→VD2→电源u2 b端。当u2由正变负时过零时，因iL处于下降时期，L承受正电压而导通，同时VD2关断，负载电流iL经VTH1，VD1流通，此种情况叫自然续流。
27.续流二极管在全控整流电路和半控着呢干流电路中的作用有何不同？ 答：能必须说明的是：当负载呈感性时（包括电动机加平波电抗器），加续流二极管才有意义。
感性负载下的全控桥整流电路，其输出电压波形uL出现负值（三相全空桥须在控制角α＞60°时），使输出的平均电压UL下降，因此，负载两端接上续流二极管之后，输出电压波形中不再又负值，可以提高输出平均电压，以满足需要。
28.同步发电机单相半波自励电路，在额定转速下运行，什么原因会使励磁电压下降？ 答：励磁电压如果不为零，则没有断路和短路问题，导致励磁电压下降的原因主要是二极管VD损坏，不能续流，使半波整流电路的输出电压波形出现负值所致。
29.在实际电路中为什么要用晶闸管串联，晶闸管串联时应采取哪些措施？ 答：单个晶闸管的额定电压是有一定限度的，当实际电路要求晶闸管承受的电压值大于单个晶闸管的额定电压时，可以用两个以上的同型号的晶闸管串联使用。
30.晶闸管粗颔联时如何进行均压？
答：晶闸管串联时均压——静态均压 晶闸管外加一定电压
第三章
习题及思考题
1．三相半波可控整流电路带大电感负载，电感阻值为10Ω，变压器二次侧相电压有效值为220V。求当??45?时，输出电压及电流的平均值Ud和Id、流过晶闸管的电流平均值IdT和有效值IT，并画出输出电压ud、电流id的波形。如果在负载两端并接了续流二极管，再求上述数值及波形。
解：当??45?时
V Ud?1.17U2cos??1.17?220?cos45??181.98Id?Ud181.98??18.2ARd10 IdT?111Id?Id??18.2?6.07A 3331IT?Id?0.577Id?10.5A3
相关推荐：
loading